3.2 Field Programmable Gate Array (FPGA) Architecture
3.2.7 Parallelism and pipelining
No puede completarse ningún movimiento sin cierto gasto de energía. Cuanto más intenso y prolongado sea el esfuerzo y cuanto mayor sea la cantidad de grupos musculares que participan en la actividad, más energía se necesita.
En calidad de abastecedores de energía para el movimiento humano figuran los proceso de intercambio (reacciones metabólicas) presentes en el organismo y, en particular, en los músculos activos e inactivos. La única fuente directa de energía para la contracción muscular es el adenosin trisfosfato (ATP), que atañe a los enlaces de fosfato de alta energía (macro energéticos). En caso de disociación (hidrólisis), el ATP se convierten en disfosfato de adenosina (ADP) con la que libera un grupo fosfato y se cede la energía libre.
Para que las fibras musculares puedan mantener cualquier contracción prolongada, es imprescindible un constante restablecimiento (resistesis) del ATP con la misma rapidez con la que se libera. La resistesis en el músculo se puede producir por dos vías:
¾ La anaerobia (sin presencia de oxigeno).
¾ La aerobia (con presencia de oxigeno).
Para la formación y utilización del ATP en calidad de fuente inmediata de energía de los músculos en una contracción, pueden actuar tres mecanismos químicos (energéticos):
¾ Fosfagenos o Fosfocreatina.
¾ Glucolítico o del Lactato.
¾ Oxidativo o del Oxígeno.
Los dos primeros mecanismos (Fosfocreatina y glucolítico) funcionan por vía anaeróbica, mientras que le tercero lo hace por la aeróbica. Estos mecanismos de resítesis de ATP se emplean diversos sustratos energéticos, que se define por su capacidad y potencia energética, es decir, por la cantidad máxima de energía desprendida de una sola vez (la cantidad máxima de ATP que se transforma de una vez).
La capacidad del sistema energético limita el volumen máximo y su potencia, la intensidad tope del trabajo que se lleva a cabo gracias a la energía de un mecanismo dado. El principal papel de cada uno de ellos en la resistesis del ATP dependerá de la intensidad y duración de la contracción muscular, así como de las condiciones de trabajo de los músculos, incluyendo su nivel de aporte de oxígeno. El aporte de energía para el trabajo muscular juega un papel destacado la fosfocreatina (PC). La reacción de fosforilación entre PC y ADP catalizada por la enzima creatinaquinasa, garantiza una resistesis del ATP extraordinariamente rápida, que se produce en el momento de la contracción muscular.
A diferencia de otros substratos energéticos en los músculos no se restablece en exceso el nivel de ATP después del trabajo, ni reproduce un sobre aumento bajo la influencia del entrenamiento. Los músculos entrenados se contentan invariablemente del ATP porque en ellos crece de forma sustancial la posibilidad de disociarlo y resistetizarlos de forma anaeróbica y aeróbica, puesto que de este último modo no sólo se consume de manera más rápida y completa. Los grupos fosfagenos de ATP ricos en energía de los músculos entrenados se renuevan muchos más rápido, por ello, la misma contracción del ATP basta para la ejecución de un trabajo significativamente mayor.
Una de las respuestas metabólicas al esfuerzo físico, que desde el punto de vista fisiológico, debemos prestarle mayor atención lo constituye el consumo máximo de oxígeno (Vo2 Máx.), el cual refleja el nivel del metabolismo aeróbico y su reconversión de energía. El Vo2 máx. (Aeróbico) en valores absolutos (Lts. Min.) aumenta con la edad sin grandes diferencias entre ambos sexos hasta los 12 años aproximadamente, a partir de aquí los varones marcan un aumento
comparativamente mayor que las niñas. El aumento se mantiene en los varones hasta los 18 años y en las niñas hasta los 14 años.
De acuerdo a esto la potencia aeróbica absoluta esta menos desarrollada en los niños que en los jóvenes y adultos. Lo que sucede es que el niño, cuya masa corporal es pequeña, no necesita un elevado Vo2 máximo absoluto. Por ésta razón para poder comparar la máxima potencia aeróbica entre individuos que difieren de masa corporal, es necesario expresar el Vo2 máximo en valores relativos, o sea en relación al peso corporal (ml. Kg. Min.)
El Vo2 máximo en valores relativos, no varía casi nada en los varones, pero disminuye continuamente en las niñas fundamentalmente a partir de la pubertad. Esta caída en las niñas debe atribuirse, entre otros factores, al incremento de la grasa corporal que se aprecia en ellas con el paso de los años. Las diferencias entre ambos sexos, se hacen mínimas si comparamos el Vo2 máximo en relación a la masa corporal magra, lo que nos confirma el concepto anterior.
El metabolismo anaeróbico, la capacidad de los niños es sensiblemente menor a la de los adolescentes y a la de los adultos. Por ejemplo, la potencia anaeróbica generada por un niño de 8 años es el 70% de la que genera uno de 11 años. Una serie de características bioquímicas fundamentan ésta condición, donde se destacan un menor nivel de reservas de glucógeno y fundamentalmente una menor capacidad enzimática glicolítica.
La potencia anaeróbica apreciamos una diferencia de comportamiento entre ambas. Mientras que la energía para el trabajo intenso y prolongado es muy limitada, a las pobres condiciones enzimáticas y de los sustratos de la vía metabólica lactácida. A lo que se agrega que su estimulación temprana es inútil debido a la falta de predisposición metabólica-enzimática, expresada en la baja capacidad de producir lactato.
Si observamos la transición de una vía a la otra y la deuda de oxígeno, vemos que los niños tienen una transición hacia la fase estable más corta que en los adultos. Si lo expresamos numéricamente los niños necesitan 2 minutos para alcanzar la fase estable, mientras el adulto necesita 4 minutos.
Los sistemas energéticos serán el dominador común en cada una de las capacidades físicas. Estas vías o sistemas de obtención, los cuales mencionamos 38
anteriormente se sucederán en dependencia del tipo de actividad, el tiempo de trabajo y su magnitud de intensidad, sí como también del tiempo de recuperación que tenga entre una y otra actividad.
Es por esto que se plantea que las direcciones físicas tienen una relación muy estrecha con las direcciones funcionales, y porque las capacidades motrices son condicionales (Condicionadas a los factores energéticos). Veamos entonces como se manifiesta este proceso en la condición física de la fuerza muscular.